.png)
.png)
.jpg)
.png)
.png)
.jpg)
.jpg)
.png)
QFD
jueves, 12 de marzo de 2015
Triz (DP)
2.
ESTADO IDEAL
Desarrollar un dispositivo
que cumpla con los requerimientos especificados en la sección “Establecimiento
de la necesidad”.
3.
CONFLICTOS
3.1. Aumentar la
resistencia del dispositivo sin aumentar la masa del mismo.
3.2. Aumentar
las posibilidades de fabricación del dispositivo sin aumentar la complejidad de
los elementos que lo conforman.
3.3. Aumentar la
estabilidad del objeto sin aumentar el peso del objeto móvil.
3.4. Mejorar el
confort del usuario al utilizar el dispositivo sin comprometer su eficiencia.
3.5. Aumentar la
durabilidad del objeto móvil sin disminuir su reparabilidad.
4.
CONTRADICCIONES TÉCNICAS
4.1 Aumentar la resistencia
del objeto inmóvil sin aumentar el peso del mismo.
4.2. Aumentar la
factibilidad
de fabricación sin aumentar la complejidad del mecanismo.
4.3. Aumentar la
estabilidad
del objeto sin aumentar el peso del mismo.
4.4. Aumentar la
adaptabilidad
sin disminuir la productividad.
4.5. Aumentar la
durabilidad
del objeto móvil sin disminuir la reparabilidad del mecanismo.
5.
EFECTOS POSIBLES
A partir de la
base de datos de efectos establecido por la Oxford
Creativity, se realizó un filtrado de ideas iniciales que pueden ayudar a
la generación y promoción de soluciones a la necesidad planteada, de acuerdo a
la metodología TRIZ.
En la Tabla 5.1.
se presentan las propuestas y posibles soluciones a la necesidad establecida.
Tabla
5.1. Propuestas y posibles soluciones a la
necesidad establecida.
|
a. Conducción
eléctrica
|
|
b. Conducción
térmica
|
|
c. Convección
|
|
d. Calentamiento
adiabático
|
|
e. Arco
eléctrico
|
|
f. Resistencia
eléctrica
|
|
g. Inducción
electromagnética
|
|
h. Intercambiador
de calor
|
|
i. Acción
capilar
|
6.
MATRIZ DE CONTRADICCIONES Y PRINCIPIOS INVENTIVOS
La matriz de
contradicciones es una de las herramientas de la metodología TRIZ que permite
utilizar uno o varios de los cuarenta (40) principios inventivos cuando se
identifica una contradicción técnica en el problema planteado.
La aplicación de
uno o varios de los cuarenta (40) principios inventivos para cada una de las
contradicciones técnicas establecidas en la resolución de la necesidad
planteada se mencionan y describen a continuación:
6.1 Aumentar la resistencia
del objeto inmóvil sin aumentar el peso del mismo.
|
Materiales compuestos
|
a. Reemplace
materiales homogéneos con compuestos.
|
|
Copiado
|
a. Use una
simple y poco costosa copia en lugar de un objeto que es complejo, costoso,
frágil, o inconveniente de operar.
|
|
Objeto barato de vida corta en vez de
uno caro y durable
|
a. Reemplace
un objeto costoso por una colección de algunos poco costosos, comprometiendo
otras propiedades.
|
|
Segmentación
|
a. Incremente
un grado la segmentación de un objeto.
b. Cree un
objeto seccionado.
c. Divida un
objeto en partes independientes.
|
Se propone que
el dispositivo sea elaborado con materiales de baja densidad y alta
resistencia, como por ejemplo: plásticos, resinas, etc.
6.2. Aumentar la
factibilidad
de fabricación sin aumentar la complejidad del mecanismo.
|
Copiado
|
a. Use una
simple y poco costosa copia en lugar de un objeto que es complejo, costoso,
frágil, o inconveniente de operar.
|
|
Objeto barato de vida corta en vez de
uno caro y durable
|
a. Reemplace
un objeto costoso por una colección de algunos poco costosos, comprometiendo
otras propiedades.
|
|
Segmentación
|
a. Incremente
un grado la segmentación de un objeto.
b. Cree un objeto
seccionado.
c. Divida un
objeto en partes independientes.
|
Se propone
dividir el dispositivo en varias interfases donde se utilicen elementos de
máquina o prototipos más pequeños que hayan generado buenos resultados y
desempeño óptimo.
6.3. Aumentar la
estabilidad
del objeto sin aumentar el peso del mismo.
|
Despachar rápidamente
|
a. Ejecute
operaciones peligrosas a muy alta velocidad
|
|
Transformación de los estados físicos
y químicos de un objeto
|
a. Cambiar un
estado de agregación de un objeto, concentración de densidad, grado de
flexibilidad, temperatura.
|
|
Medio ambiente inerte
|
a. Lleve a
cabo el proceso en el vacío.
b. Reemplace
el ambiente normal con uno inerte.
|
Se propone que los
materiales para generar el prototipo sean altamente resistentes y flexibles,
como por ejemplo, plásticos.
6.4. Aumentar la
adaptabilidad
sin disminuir la productividad.
|
Universalidad
|
a. Que el
objeto realice múltiples funciones, de esta manera se elimina la necesidad de
algunos otros objetos.
|
|
Transformación de los estados físicos
y químicos de un objeto
|
a. Cambiar un
estado de agregación de un objeto, concentración de densidad, grado de
flexibilidad, temperatura.
|
|
Reemplazo de sistemas mecánicos
|
a. Use un
campo en conjunción con partículas ferromagnéticas.
b. Use un
campo electromagnético, eléctrico o magnético para interacción con el objeto.
c. Reemplace
el sistema mecánico, por uno óptico, acústico u odorífero.
|
Se propone que
el dispositivo pueda ser accionado por el usuario para aumentar la
productividad y simplificar los elementos que conforman el dispositivo.
6.5. Aumentar la
durabilidad
del objeto móvil sin disminuir la reparabilidad del mecanismo.
|
Uso de una construcción neumática o
hidráulica
|
a. Reemplace
las partes sólidas de un objeto por gas o líquido - estas partes pueden usar aire o agua para
inflarse o usar cojines hidrostáticos
|
|
Acción previa
|
a. Ordene los
objetos de tal manera que puedan entrar en acción sin pérdidas de tiempo
esperando la acción(y de la posición más conveniente)
b. Lleve a
cabo la acción requerida con anticipación por completo, o al menos una parte.
|
|
Objeto barato de vida corta en vez de
uno caro y durable
|
a. Reemplace un
objeto costoso por una colección de algunos poco costosos, comprometiendo
otras propiedades.
|
Se propone utilizar
piezas de bajo costo que puedan ser reemplazables al instante.
Toma de decisiones (DP)
1. PROPUESTAS DE PROTOTIPO
.png)
2. MATRIZ DE DECISIONES
.png)
Se utilizó la siguiente escala para segmentar la clasificación:
.png){kind=small}
Se
decidió por el proyecto 01 debido a que en los otros formatos sería muy complicado
el uso de cera en estado líquido para un prototipo de este nivel de
complejidad, debido a que se necesitaría mantener una temperatura constante en
todo el proceso, será más sencillo usar una metodología similar al JIT o Justo
A Tiempo lo cual quiere decir que tendrá la cera liquida al momento de ser
utilizada.
Evaluación de ideas (DP)
1. ANÁLISIS MORFOLÓGICO
.png)
2. FACTIBILIDAD
2.1. POSITIVO – NEGATIVO – INTERESANTE
.png)
2.2. PROPÓSITOS – METAS – OBJETIVOS
.png)
2.3. CONSECUENCIAS INMEDIATAS – A CORTO PLAZO – A LARGO
PLAZO
.png)
Fin de concepto (DP)
1. PROTOTIPO
Las especificaciones
técnicas del proyecto fueron el punto de partida en el diseño y creación del
prototipo.
La idea se basó en la
realización de un mecanismo que generara un filamento de cera con un diámetro
menor a 2 [mm] de forma controlada, uniforme y continua a partir del uso de la
materia prima contenida en un almacén general que se conectaría por un ducto al
almacén temporal, que en el prototipo final, es una botella plástica. En este
diseño no se añadió el conector de entrada al almacén temporal ya que no podía
hacerse hermética la unión debido a que no se encontró un contenedor comercial
apto para este uso.
En primer lugar se intentó
buscar una especie de balón plástico el cual funcionara como una manga
pastelera y gracias a una bomba de membrana poder generar una presión y empujar
el material hacia la boquilla y luego hacia el exterior del prototipo. Para el
prototipo final no se usó una bomba de membrana debido a su costo, complejidad
y condiciones del mercado actual. Para la simplificación de muchos aspectos en
el diseño la función de la bomba fue sustituida por interacción humana al
apretar el almacén temporal.
Por las mismas razones
en relación a la sustitución del mecanismo de activación se eliminó
completamente, dejando a juicio del operador activar la fuente de calor, en
este caso el yesquero y la activación de la bomba, la cual será a través del
uso de la fuerza del mismo operador.
Finalmente se concluye
que el prototipo tiene potencialidad de éxito. Esto se debe a problemas en la
boquilla, la usada en el dispositivo es una conexión con salida de 1/8 de
pulgada con una longitud de aproximadamente un (01) centímetro. Se dice que
tiene potencial de éxito porque la longitud de la cavidad de 1/8 de pulgada es
muy corta, si dicha longitud tuviera aproximadamente cinco (05) centímetros le
daría tiempo a la cera de que enfríe lo suficiente como para lograr cuajar como
un filamento y no suministrar gotas de cera como lo hace actualmente el
prototipo.
.png)
2. INGENIERÍA BÁSICA
.png)
.png)
.png)
3. ESTIMACIÓN DE COSTOS
.png)
4. DIAGRAMA DE GRANTT
.png)
Generación de ideas (DP)
1. ANALOGÍAS
1.1.
COLIBRÍ (BIOMIMÉTICA)
.jpg)
i.
Flexible.
ii.
Dinámico.
iii.
Liviano.
iv.
Manejo de fluidos.
v.
Absorción y disposición de líquidos en forma dosificada.
vi.
Temperatura corporal.
vii.
Tamaño.
1.2.
HEVEA BRASILIENSIS (ÁRBOL DE CAUCHO) (BIOMIMÉTICA)
.jpg)
ii.
Caída de fluido por gravedad.
iii.
Resistente.
iv.
Acumulador.
v.
Movimiento.
vi.
Estabilidad.
vii.
Bombeo de fluido.
2. BRAINSTORMING
i.
Dispensador de crema pastelera con un calentador a temperatura constante.
ii.
Pistola de silicón rediseñada para trabajar con cera.
iii.
Reservorio de cera caliente acoplado a un tubo de plástico con un orificio
final de 2 [mm].
iv.
Recipiente rodeado de resistencias o alambre o enrollado de cobre que es
calentado a través de electricidad y transforma la cera a líquido, para luego
ser enviada al cabezal.
v.
Recipiente llena de cera que es calentada a través de fuego para ser dosificada
por la boquilla.
3. MAPA MENTAL
%2B(MC-4133).png)
4. BRAINWRITTING
.jpg)
.jpg)
.png)
.png)
.png)
Búsqueda de la información (DP)
1.
PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO
Algunos
productos relacionados con las posibles soluciones a la necesidad planteada
son:
1.1. Jeringa.
Consiste en un
émbolo insertado en un tubo que tiene una pequeña apertura en uno de sus
extremos por donde se expulsa el contenido de dicho tubo. Son utilizadas para
introducir pequeñas cantidades de gases o líquidos en áreas inaccesibles o para
tomar muestra de los componentes de dichos lugares.
El proceso de
administrar una sustancia con una jeringa se llama inyección. Por tal motivo,
se le suele llamar también inyectadora.
.png)
1.2. Dispensador
de crema
Es un
dosificador de crema para rellenar algunos alimentos. Es un dispositivo
sencillo y fácil de usar. Trabaja a varias temperaturas.
.jpg)
1.3. Impresoras
3D
Son máquinas
capaces de realizar diseños en formato tridimensional, a través de la creación
de piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador.
Surge con la idea de convertir archivos de dos dimensiones en prototipos
reales. Son ampliamente utilizadas en arquitectura y en el diseño industrial.
Utilizan diversos polímeros como material de impresión.
.jpg)
2.
PATENTES
Algunas patentes
relacionadas con las posibles soluciones a la necesidad planteada son:
2.1. Apparatus for producing three-dimensional models by means of a
layer build up technique (Patente Nro.:
US 20130199444 A1; Fecha de publicación: 08 de agosto de 2013).
Es un dispositivo
que produce modelos tridimensionales a través de capas. Al menos un cabezal de
impresión está provisto para la dispensación selectiva del material sobre una
superficie objetivo en forma de gotitas. El cabezal es regulable de forma
continua en todas las direcciones espaciales.
.png)
2.2. Device for producing
three-dimensional models (Patente Nro.: US 201202911701 A1; Fecha de publicación: 22 de noviembre
de 2012).
Es un dispositivo para la fabricación de
modelos tridimensionales por medio de un proceso de impresión 3D, por lo que la
acumulación de material se deposita sobre una plataforma de construcción en
capas que se desplaza en la dirección Z y uno o varias unidades son destinadas
a mover la plataforma de generación.
.png)
2.3. Production
process of wax pattern (Patente
Nro.: US 5,921,309; Fecha de publicación: 13 de julio de 1999).
Es un sistema que almacena aire
comprimido a 200bar y posteriormente lo libera a una turbina para generar
potencia.
Se refiere a la
invención de un proceso de producción de un modelo de cera que tiene un núcleo,
que se utiliza para la colada de un producto que tiene una parte hueca
complicada.
3.
ANALOGÍAS APLICADAS EN PRODUCTOS EXISTENTES
3.1. Tetera.
Es un recipiente
donde se hierve el té u otras infusiones mediante aplicación directa de una
fuente de calor. En este caso, se tiene un sistema que puede dispensar una
cantidad específica de líquido a una taza a la temperatura deseada.
.jpg)
3.2. Bureta.
Son recipientes
de forma alargada, graduadas, tubulares, de diámetro interno uniforme, con un
volumen específico. Mide con precisión volúmenes de masa y de líquidos
invariables.
.jpg)
3.3. Pipeta.
Es un
instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de un
líquido con bastante precisión. Suelen ser de vidrio. Está formado por un tubo
transparente que termina en una de sus puntas en forma cónica, y tiene una
graduación con la que se indican distintos volúmenes.
.jpg)
3.4.
Pistola de silicón
Es un
dispositivo dosificador de silicón caliente utilizado para pegar elementos.
.jpg)
4.
NORMAS
Algunas normas
relacionadas con las posibles soluciones a la necesidad planteada son:
4.1. COVENIN
2254:1995. Calor y frío. Límites máximos permisibles
de exposición en lugares de trabajo (1ra. revisión).
Esta norma
especifica:
a. Los límites
máximos permisibles a las exposiciones al calor y frío en los lugares de
trabajo.
b. El método
para la evaluación del calor en el lugar de trabajo mediante el índice de TGBH
(temperatura de globo y de bulbo húmedo).
c. Los límites
de exposición máxima diaria al frío en situaciones de trabajo.
d. La evaluación
del efecto del calor sobre la persona expuesta durante un período
representativo de su actividad.
4.2. COVENIN
1056/I-96. Criterios para la selección y
uso de los equipos de protección respiratoria. Parte I (1ra.
revisión).
Esta norma
venezolana establece los requisitos mínimos para la selección y uso de los
equipos de protección respiratoria.
4.3. COVENIN
2237:1989. Ropa, equipos y dispositivos
de protección personal. Selección de acuerdo al riesgo ocupacional.
Esta norma
venezolana establece la selección del tipo de ropa, equipos y dispositivos de
protección personal a utilizar por los trabajadores, de acuerdo al riesgo
ocupacional para evitar o disminuir los factores que directamente o
indirectamente pueden afectar su integridad física.
Para los riesgos
no contemplados en esta norma la selección del tipo de ropa, equipos y
dispositivos deben regirse por las normas internacionales correspondientes.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)